Ống bộ trao đổi nhiệt bằng thép không gỉ được chỉ định bởi ba kích thước chính: đường kính ngoài (OD), độ dày thành và chiều dài. Các tham chiếu OD phổ biến bao gồm 1/2, 5/8, 3/4 và 1 inch, tương đương với 12,70, 15,875, 19,05 và 25,40 mm. Đường kính lớn hơn cũng được sử dụng, tùy thuộc vào thiết kế thiết bị.
Đối với các nhà sản xuất bộ trao đổi nhiệt, đội bảo trì và người mua công nghiệp, các kích thước này ảnh hưởng đến độ khít của ống, diện tích dòng chảy bên trong, chế tạo và kiểm tra. Tuy nhiên, chỉ riêng kích thước không xác định được một thông số kỹ thuật hoàn chỉnh. Cần phải xác định cả cấp vật liệu, tiêu chuẩn sản xuất, cơ sở độ dày thành và dung sai.
Hướng dẫn này giải thích cách đọc kích thước ống bộ trao đổi nhiệt bằng thép không gỉ, so sánh các kích thước phổ biến và chuẩn bị thông số kỹ thuật mua hàng hoàn chỉnh cho thiết bị vỏ và ống. Các bảng cung cấp các tham chiếu kích thước thay vì xếp hạng áp suất hoặc tính sẵn có của hàng tồn kho được đảm bảo.
Một mô tả kích thước điển hình là:
Đường kính ngoài 19,05 mm × thành 1,65 mm × chiều dài 6.000 mm
Mỗi phép đo phục vụ một mục đích khác nhau.
| Kích thước | Ý nghĩa | Tại sao nó quan trọng |
|---|---|---|
| Đường kính ngoài, OD | Đường kính ngang bên ngoài ống | Độ khít của tấm ống và tấm chắn, bố trí ống và diện tích bề mặt bên ngoài |
| Độ dày thành, t | Độ dày của thành ống | Thiết kế cơ khí, kích thước lỗ khoan và yêu cầu chế tạo |
| Đường kính trong, ID | Đường kính của lối đi dòng chảy bên trong | Diện tích dòng chảy chất lỏng và khả năng tiếp cận dụng cụ làm sạch |
| Chiều dài, L | Chiều dài ống đo giữa các điểm xác định | Kích thước lắp ráp, diện tích truyền nhiệt và xử lý |
Đối với một ống tròn lý tưởng có độ dày thành đồng nhất:
ID = OD − 2t
Ví dụ, một ống có OD 19,05 mm và thành 1,65 mm có đường kính trong tính toán là:
19,05 − (2 × 1,65) = 15,75 mm
Đây là một kích thước tham chiếu hình học. Kích thước lỗ khoan thực tế phụ thuộc vào OD, độ biến thiên thành và độ ovan của ống được giao.
Thông số kỹ thuật cũng phải xác định xem 1,65 mm có nghĩa là thành tối thiểu, thành trung bình hay độ dày danh nghĩa theo tiêu chuẩn áp dụng hay không. Các mô tả này thiết lập các yêu cầu chấp nhận khác nhau.
Đường kính ngoài dựa trên inch sau đây xuất hiện trong tài liệu cung cấp ống bộ trao đổi nhiệt bằng thép không gỉ. Tính sẵn có của sự kết hợp OD, độ dày thành và cấp độ cụ thể phải được xác nhận riêng.
| OD ống, Inch | Chuyển đổi Metric chính xác, mm | Mô tả bằng văn bản phổ biến |
|---|---|---|
| 1/2 | 12.700 | OD 12,7 mm |
| 5/8 | 15.875 | Thường được làm tròn thành OD 15,88 mm |
| 3/4 | 19.050 | OD 19,05 mm |
| 1 | 25.400 | OD 25,4 mm |
| 1-1/4 | 31.750 | OD 31,75 mm |
| 1-1/2 | 38.100 | OD 38,1 mm |
Các sản phẩm kích thước Metric cũng tồn tại. Tuy nhiên, 19 mm và 19,05 mm là các OD được chỉ định khác nhau, giống như 25 mm và 25,4 mm là khác nhau.
Đối với ống thay thế, sự khác biệt nhỏ về số không nên được coi là sự cho phép thay thế vật liệu. Kiểm tra bản vẽ được phê duyệt, bố trí tấm ống và dung sai kích thước trước khi chấp nhận một phương án thay thế.
Hiểu kích thước ống so với ống ngăn ngừa một lỗi mua hàng phổ biến.
Một ống được chỉ định là OD 3/4 inch có đường kính ngoài là 19,05 mm. So với, ống NPS 3/4 có OD khoảng 26,7 mm. Các kích thước này không thể thay thế cho nhau.
DN và NPS là các chỉ định kích thước ống danh nghĩa. Chúng không nên thay thế đường kính ngoài thực tế khi đặt hàng ống bộ trao đổi nhiệt.
Tương tự, lịch trình ống xác định một loạt thành cho một kích thước ống được chỉ định. Yêu cầu ống bộ trao đổi nhiệt thường nên nêu rõ OD và độ dày thành thực tế.
Một mô tả rõ ràng là:
OD 3/4 inch × thành 0,065 inch
Một mô tả như “ống thép không gỉ 3/4 inch” để lại hệ thống kích thước và độ dày thành chưa được giải quyết.
BWG là viết tắt của Birmingham Wire Gauge. Biểu đồ độ dày ống BWG chuyển đổi số đo sang kích thước thành. Trong phạm vi bên dưới, số đo thấp hơn cho biết thành dày hơn.
| BWG | Độ dày thành, Inch | Chuyển đổi Metric, mm, Làm tròn |
|---|---|---|
| 22 | 0.028 | 0.71 |
| 20 | 0.035 | 0.89 |
| 18 | 0.049 | 1.24 |
| 16 | 0.065 | 1.65 |
| 14 | 0.083 | 2.11 |
| 12 | 0.109 | 2.77 |
Các giá trị inch tuân theo biểu đồ chuyển đổi BWG được xuất bản bởi Elliott Tool Technologies. Các giá trị Metric được tính toán và làm tròn.
Đây là các chuyển đổi kích thước. Chúng không thiết lập áp suất hoạt động hoặc điều kiện dịch vụ phù hợp.
Ví dụ, 16 BWG tương ứng với 0,065 inch, tương đương chính xác với 1,651 mm. Giá trị 1,65 mm quen thuộc là giá trị được làm tròn.
Trên đơn đặt hàng, hãy nêu rõ độ dày thành số và hệ thống đơn vị chi phối. Nếu bao gồm số đo, hãy xác định hệ thống đo. Một “16 gauge” không được chỉ định không phải là thông số kỹ thuật thành đủ rõ ràng.
Thành tối thiểuthiết lập giới hạn độ dày thấp hơn theo các quy tắc chấp nhận áp dụng.
Thành trung bình hoặc danh nghĩamô tả độ dày đã đặt hàng theo cơ sở dung sai khác. Nó không có nghĩa là mọi vị trí đo đều phải bằng giá trị đã nêu.
Thuật ngữ phải được diễn giải thông qua thông số kỹ thuật sản phẩm có liên quan:
ASTM A213 cho phép thành tối thiểu hoặc thành trung bình khi đặt hàng.
ASTM A249 đề cập đến ống hàn có thành danh nghĩa.
ASTM A789 cho phép thành trung bình hoặc thành tối thiểu khi được chỉ định.
Để minh họa số học, nếu một đơn hàng cụ thể cho phép dung sai âm 10% trên thành được chỉ định là 1,65 mm, giới hạn dưới sẽ là:
1,65 × 0,90 = 1,485 mm
Đây không phải là dung sai ASTM phổ quát. Nó cho thấy tại sao độ dày danh nghĩa đã đặt hàng không thể tự động được coi là độ dày tối thiểu có sẵn cho thiết kế cơ khí.
Chiều dài ống phải khớp với bản vẽ chế tạo. Chiều dài cung cấp của nhà máy, chiều dài cắt hoàn thiện và chiều dài truyền nhiệt hiệu dụng có thể khác nhau.
Các so sánh sau đây hữu ích khi xem xét báo giá. Chúng không phải là chiều dài tiêu chuẩn bắt buộc.
| Chiều dài được nêu trong yêu cầu | Chiều dài chính xác, mm | Cân nhắc mua hàng |
|---|---|---|
| 6 m | 6.000 | Chỉ định chiều dài hoàn thiện và dung sai |
| 20 ft | 6.096 | Dài hơn 6 m 96 mm |
| 12 m | 12.000 | Kiểm tra sắp xếp xử lý và đóng gói |
| 40 ft | 12.192 | Dài hơn 12 m 192 mm |
Một ống dài 6 mét không hoàn toàn tương đương với một ống dài 20 foot.
Chỉ định kích thước nào chi phối và liệu phép đo có áp dụng trước hay sau khi chuẩn bị đầu cuối hay không.
Đối với cung cấp cắt theo chiều dài, hãy xác định dung sai chiều dài, độ vuông góc của đầu, làm sạch bavia và bất kỳ khoảng hở nào cần thiết cho việc gia công sau này. Đối với cung cấp chiều dài ngẫu nhiên, hãy yêu cầu phạm vi chiều dài thực tế và xác nhận cách nó sẽ tạo ra các bộ phận hoàn thiện cần thiết.
Đối với ống U-bend bằng thép không gỉ, một chiều dài tổng thể là không đủ.
Bản vẽ phải xác định:
Chiều dài chân thẳng và điểm đo của chúng.
Bán kính tâm đường cong.
Khoảng cách chân.
Kích thước bao ngoài tổng thể.
Yêu cầu về thành và độ ovan của vùng uốn áp dụng.
Chiều dài ống phát triển tuân theo tâm đường ống và khác với bao ngoài của ống U-bend.
Xử lý nhiệt, căn chỉnh đầu và yêu cầu kiểm tra cũng phải được thỏa thuận. Chúng phụ thuộc vào vật liệu, hình dạng uốn và thông số kỹ thuật dự án.
Một bản vẽ được định kích thước đúng cách đáng tin cậy hơn một yêu cầu chỉ yêu cầu “ống U dài 6 mét.”
Một thông số kỹ thuật sản phẩm xác định các yêu cầu về vật liệu và sản xuất. Nó không thiết lập một sự kết hợp OD–thành–chiều dài phổ quát cho mọi bộ trao đổi.
| Tiêu chuẩn | Phạm vi sản phẩm liên quan | Người mua nên làm rõ điều gì |
|---|---|---|
| ASTM A213/A213M | Ống nồi hơi, bộ quá nhiệt và bộ trao đổi nhiệt bằng thép hợp kim liền mạch, bao gồm các cấp thép không gỉ liên quan | Cấp, phiên bản, đơn vị chi phối và cơ sở thành tối thiểu hoặc trung bình |
| ASTM A249/A249M | Ống austenit hàn cho các ứng dụng nồi hơi, bộ quá nhiệt, bộ trao đổi nhiệt và bộ ngưng tụ | Cấp, yêu cầu sản phẩm hàn và thông số kỹ thuật thành danh nghĩa |
| ASTM A789/A789M | Ống thép không gỉ duplex liền mạch và hàn cho dịch vụ chung | Cấp duplex chính xác, quy trình sản xuất và cơ sở thành |
| ASTM A1016/A1016M | Yêu cầu chung được viện dẫn bởi các thông số kỹ thuật ống hợp kim và thép không gỉ áp dụng | Các quy định về kích thước và thử nghiệm áp dụng |
Sự khác biệt về phạm vi trên có thể được kiểm tra với thông tin chính thức của ASTM cho A213/A213M, A249/A249M, A789/A789M và A1016/A1016M.
Khi so sánh ống thép không gỉ liền mạch và hàn, hãy khớp thông số kỹ thuật hoàn chỉnh. Kích thước bằng nhau và tên cấp độ tương tự không thiết lập khả năng thay thế hợp đồng.
Sử dụng phiên bản tiêu chuẩn được yêu cầu bởi dự án. Thông số kỹ thuật vật liệu một mình không xác định xếp hạng áp suất của bộ trao đổi hoàn chỉnh. Thiết kế thiết bị cũng phải giải quyết mã thiết kế áp dụng và các trường hợp hoạt động.
Yêu cầu nhà cung cấp xác định các yêu cầu áp dụng cho:
Đường kính ngoài và độ ovan.
Độ dày thành và độ biến thiên thành.
Chiều dài hoàn thiện.
Độ thẳng và tình trạng đầu cuối.
Hình dạng U-bend, khi áp dụng.
Tránh các tuyên bố chung chung như “tất cả ống bộ trao đổi nhiệt bằng thép không gỉ là ±10%.” Yêu cầu phụ thuộc vào thông số kỹ thuật, kích thước, quy trình sản xuất và cơ sở thành đã đặt hàng.
Bất kỳ yêu cầu chặt chẽ hơn nào liên quan đến độ khít tấm ống, hàn, giãn nở hoặc uốn cong nên được nêu rõ ràng trong bản vẽ hoặc thông số kỹ thuật mua hàng.
Xem xét ba ống có OD 19,05 mm giống nhau nhưng có thành được chỉ định khác nhau.
Sử dụng hình học tròn lý tưởng:
Diện tích dòng chảy bên trong = π × ID² ÷ 4
| OD, mm | Độ dày thành, mm | ID tính toán, mm | Diện tích dòng chảy tính toán, mm² |
|---|---|---|---|
| 19.05 | 1.24 | 16.57 | 215.64 |
| 19.05 | 1.65 | 15.75 | 194.83 |
| 19.05 | 2.11 | 14.83 | 172.73 |
Các phép tính này sử dụng các giá trị thành metric được làm tròn được hiển thị.
Tăng thành từ 1,24 lên 1,65 mm làm giảm diện tích dòng chảy tính toán khoảng 9,7%. Ở cùng một lưu lượng thể tích trên mỗi ống, vận tốc dòng chảy trung bình sẽ tăng khoảng 10,7%.
Đây là kết quả hình học, không phải là dự đoán về sụt áp hoặc hiệu suất nhiệt của bộ trao đổi. Hoạt động thực tế cũng phụ thuộc vào đặc tính chất lỏng, sự đóng cặn, số lượng ống và cách bố trí các đường ống.
Chiều dài ảnh hưởng đến diện tích bề mặt bên ngoài:
Diện tích ngoài = π × OD × chiều dài hiệu dụng
Đối với ống trơn có OD 19,05 mm và chiều dài hiệu dụng giả định là 6,0 m:
Diện tích ngoài ≈ 0,359 m² trên mỗi ống
Sử dụng chiều dài hiệu dụng thực tế từ thiết kế bộ trao đổi thay vì tự động thay thế chiều dài tổng thể đã mua.
Do đó, OD không đổi không làm cho việc thay thế thành không ảnh hưởng đến hiệu suất.
Xác nhận OD được chỉ định, bố trí tấm ống, chiều dài hoàn thiện và mối nối ống với tấm ống trước khi yêu cầu vật liệu thay thế.
Đối với thiết bị hiện có, hãy so sánh hồ sơ có sẵn với các phép đo tại chỗ. Một ống bị mòn nhiều có thể không còn đại diện cho độ dày thành ban đầu của nó.
Kiểm tra cấp độ, quy trình sản xuất và cơ sở thành so với yêu cầu thiết kế.
Các cân nhắc liên quan bao gồm các trường hợp chênh lệch áp suất, nhiệt độ, điều kiện ăn mòn và dung sai chế tạo. Một ống dày hơn không thể bù đắp cho một cấp vật liệu không phù hợp.
Thay đổi OD, độ dày thành hoặc chiều dài hiệu dụng có thể ảnh hưởng đến độ khít, lối đi dòng chảy, diện tích truyền nhiệt và chế tạo.
Nhận được sự chấp thuận của kỹ thuật cần thiết trước khi chấp nhận các phương án thay thế về kích thước. Khả năng sản xuất một kích thước khác của nhà cung cấp không thiết lập sự phù hợp của nó cho thiết bị.
Thiết lập một kế hoạch kiểm tra ống thép không gỉ bao gồm kiểm tra kích thước, tài liệu kiểm tra vật liệu và khả năng truy xuất nguồn gốc của lô.
Xác định các kiểm tra thủy tĩnh hoặc không phá hủy theo tiêu chuẩn áp dụng và đơn đặt hàng. Khi cần kiểm tra bổ sung, hãy chỉ định phương pháp, tiêu chí chấp nhận và yêu cầu báo cáo.
Không giả định rằng mọi bài kiểm tra có sẵn đều được bao gồm trong giá chào thầu.
Sau đây minh họa một định dạng yêu cầu. Nó không phải là một thiết kế được phê duyệt:
Vui lòng báo giá 300 chiếc ống bộ trao đổi nhiệt liền mạch TP316L theo ASTM A213M, sử dụng phiên bản được yêu cầu bởi dự án. Kích thước: OD 19,05 mm × thành tối thiểu 1,65 mm × chiều dài hoàn thiện 6.000 mm. Kích thước Metric chi phối. Xác nhận dung sai áp dụng, xử lý nhiệt, tình trạng bề mặt, kiểm tra và tài liệu kiểm tra vật liệu. Nêu rõ việc chuẩn bị đầu cuối được đề xuất và đóng gói xuất khẩu. Xác định tất cả các sai lệch so với bản vẽ đính kèm và thông số kỹ thuật dự án.
Đối với yêu cầu thực tế, hãy đính kèm bản vẽ được phê duyệt và xác định bất kỳ dung sai chặt chẽ hơn, kiểm tra bổ sung, yêu cầu giao hàng và chi tiết ống U-bend nào.
Một RFQ hoàn chỉnh cung cấp cho nhà cung cấp một cơ sở kỹ thuật chung để báo giá và giúp ngăn ngừa sự khác biệt giữa báo giá, đơn đặt hàng và vật liệu được giao.
Không có một kích thước duy nhất cho mọi bộ trao đổi. Các tham chiếu OD phổ biến bao gồm 12,7, 15,875, 19,05 và 25,4 mm, với các kích thước bổ sung được sử dụng cho các thiết kế cụ thể. Độ dày thành và chiều dài phải được chỉ định riêng.
Không. Một ống được chỉ định là OD 3/4 inch có đường kính ngoài là 19,05 mm. Ống NPS 3/4 có OD khoảng 26,7 mm. Xác nhận hệ thống kích thước trước khi đặt hàng.
16 BWG là 0,065 inch, hoặc chính xác là 1,651 mm. Nó thường được hiển thị là 1,65 mm sau khi làm tròn. Đơn đặt hàng nên xác định đơn vị chi phối và liệu thành được chỉ định trên cơ sở tối thiểu, trung bình hay danh nghĩa.
Không. Hai mươi foot tương đương với 6.096 mm, dài hơn 6.000 mm là 96 mm. Sự khác biệt này có thể ảnh hưởng đến năng suất chiều dài hoàn thiện, lắp đặt và đóng gói.
Không. Xếp hạng cũng phụ thuộc vào đặc tính vật liệu ở nhiệt độ, OD, thành tối thiểu được sử dụng trong thiết kế, điều kiện tải, chi tiết chế tạo và mã thiết kế áp dụng. Biểu đồ BWG không phải là biểu đồ xếp hạng áp suất.
Chỉ sau khi kiểm tra thông số kỹ thuật dự án và nhận được sự chấp thuận của kỹ thuật cần thiết. OD và độ dày thành khớp nhau không thiết lập khả năng thay thế sản xuất, kiểm tra hoặc chấp nhận tương đương.
Để yêu cầu báo giá ống bộ trao đổi nhiệt, hãy cung cấp cấp vật liệu, tiêu chuẩn và phiên bản, OD, độ dày thành và cơ sở thành, chiều dài hoàn thiện, số lượng và bản vẽ.
Thêm các yêu cầu kiểm tra, tài liệu và đóng gói nếu có. Đối với ống U-bend, hãy bao gồm bán kính uốn, chiều dài chân, dung sai kích thước và xử lý sau uốn cần thiết.
Một thông số kỹ thuật hoàn chỉnh giúp so sánh báo giá và cung cấp cho nhóm kiểm tra nhận hàng một cơ sở rõ ràng để chấp nhận ống được giao.
